針對(duì)火車(chē)站鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果進(jìn)行加固方案
一、鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)加固方案
1.加固方法簡(jiǎn)介
根據(jù)火車(chē)站鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)本工程采用碳纖維砂漿鋼筋網(wǎng)加固候車(chē)大廳的鋼筋混凝土屋架和屋面板。
(1)粘貼碳纖維法加固法的概念
將抗拉強(qiáng)度極高的碳纖維用環(huán)氧樹(shù)脂預(yù)浸成為復(fù)合增強(qiáng)材料(單向連續(xù)纖維);用環(huán)氧樹(shù)脂黏結(jié)劑沿受拉方向或垂直于裂縫方向粘貼在要補(bǔ)強(qiáng)的結(jié)構(gòu)上,形成一個(gè)新的復(fù)合體,使增強(qiáng)粘貼材料與原有鋼筋混凝土共同受力增大結(jié)構(gòu)的抗裂或抗剪能力,提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度、剛度、抗裂性和延伸性。
(2)粘貼碳纖維法加固混凝土結(jié)構(gòu)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
粘貼碳纖維法是比較新式的加固方法,可以很好地解決加固材料與被加固結(jié)構(gòu)的新舊結(jié)合問(wèn)題,也非常適用于加固混凝土結(jié)構(gòu)。粘貼加固技術(shù)的原理是將碳纖維等通過(guò)高強(qiáng)黏結(jié)劑粘貼在混凝土構(gòu)件外表面上形成三相結(jié)構(gòu):混凝土一膠一碳纖維的復(fù)合系統(tǒng)共同工作,以提高結(jié)構(gòu)的強(qiáng)度和剛度,由于黏結(jié)劑有著優(yōu)異的物理化學(xué)性能,粘貼加固法可以讓加固碳纖維與被加固結(jié)構(gòu)致密結(jié)合,完全連成整體共同受力。還具有耐腐蝕、耐潮濕、幾乎不增加結(jié)構(gòu)自重、耐用、維護(hù)費(fèi)用較低等優(yōu)點(diǎn),但需要專門(mén)的防火處理,適用于各種受力性質(zhì)的混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件和一般構(gòu)筑物。而且,粘貼加固法施工簡(jiǎn)便、速度快、不影響結(jié)構(gòu)外觀,對(duì)基站正常生產(chǎn)生活基本沒(méi)有影響,各方面優(yōu)點(diǎn)很突出。
1)抗拉強(qiáng)度高,是同等截面鋼材的7~10倍。
2)重量輕,密度只有普通鋼材的1/4。
3)耐久性好,可抵抗化學(xué)腐蝕和惡劣環(huán)境、氣候變化的破壞。
4)施工方便快捷、省力節(jié)時(shí)、施工質(zhì)量易于保證。
5)適用范圍廣,混凝土構(gòu)件、鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)、木結(jié)構(gòu)均可進(jìn)行加固??纱蠓忍岣邩?gòu)件的承載能力、抗震性能和耐久性能。
2.受損的屋架加固
二、鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)加固施工技術(shù)
1.外粘碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施工工藝
采用外粘碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件,應(yīng)由熟悉專業(yè)施工隊(duì)伍承擔(dān),并應(yīng)有加固方案和施工技術(shù)措施。施工必須按下列工序進(jìn)行:
1)施工準(zhǔn)備。
2)混凝土構(gòu)件表面處理。
3)配制并涂刷底層樹(shù)脂。
4)配制找平材料并對(duì)不平整處修復(fù)。
5)粘貼碳纖維布/芳綸布c
6)表面防護(hù)。
7)養(yǎng)護(hù)。
施工前用根據(jù)環(huán)境、溫度、工藝等綜合情況試驗(yàn)調(diào)制最佳配方,用金剛片打磨混凝土表面,直至露出沙石新面層,再將灰塵清洗干凈,粘貼碳纖維片材時(shí)要使浸漬膠充分浸透片材并且不得損傷碳纖維片材。
(1)施工準(zhǔn)備
擬訂施工方案和施工計(jì)劃,應(yīng)對(duì)所使用的碳纖維片材、配套樹(shù)脂、機(jī)具等做好施工前的準(zhǔn)備工作。
(2)原混凝土構(gòu)件表面處理
清除被加固構(gòu)件表面的剝落、疏松、蜂窩、腐蝕等劣化混凝土,露出混凝土結(jié)構(gòu)層,并用修復(fù)材料將表面修復(fù)平整。按設(shè)計(jì)要求對(duì)裂縫進(jìn)行灌縫或封閉處理。
(3)配制并涂刷底層樹(shù)脂
按供應(yīng)商提供的工藝規(guī)定配制底層樹(shù)脂,將底層樹(shù)脂均勻涂抹于混凝土表面。在樹(shù)脂表面指觸干燥后立即進(jìn)行下一步工序施工。
(4)配制找平材料并對(duì)不平整處修復(fù)
對(duì)混凝土表面凹陷部位用找平材料填補(bǔ)平整,轉(zhuǎn)角處應(yīng)用找平材料修復(fù)為光滑的圓弧。
(5)粘貼碳纖維布
1)按設(shè)計(jì)要求的尺寸裁剪碳纖維布。
2)配制浸漬樹(shù)脂并均勻涂抹于所要粘貼構(gòu)件。
3)沿著纖維方向多次滾壓,擠除氣泡,使浸漬樹(shù)脂充分浸透碳纖維布。
4)碳纖維布/芳綸布的表面均勻 抹浸漬對(duì)脂。
(6)表面防護(hù)
按有關(guān)規(guī)范的規(guī)定處理,并保證防護(hù)材料與碳纖維布/芳綸布之間有可靠的黏結(jié)。
2.碳纖維加固混凝土結(jié)構(gòu)構(gòu)件的施工工藝
(1)施工準(zhǔn)備工作
1)搭設(shè)腳手架作為施工工作面。
2)根據(jù)施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況擬訂施工方案,確定加固施工組織設(shè)計(jì)。
3)對(duì)所使用的碳纖維布、底膠以及相關(guān)機(jī)具做好施工前的準(zhǔn)備工作。
(2)混凝土粘貼面處理
混凝土面應(yīng)鑿除粉飾層,清除油垢、污物,然后用角磨機(jī)打磨除去1~2mm厚表層,混凝土構(gòu)件轉(zhuǎn)角處宜進(jìn)行倒角處理,磨出半徑不小于20 mm的圓弧,打磨完畢用壓縮空氣吹凈浮塵,最后用棉布蘸丙酮或甲苯拭凈表面,待完全干燥后備用。
(3)配制底膠和涂底膠
底膠為A、B兩組分,A.B兩組分在包裝桶內(nèi)應(yīng)分別攪拌均勻。然后取潔凈容器(塑料或金屬盆,不得有油污、水、雜質(zhì))和稱重器按說(shuō)明書(shū)配合比混合,并用攪拌器攪拌約3mm至色澤均勻?yàn)橹?。攪拌時(shí)最好沿同一方向攪拌,盡量避免混入空氣形成氣泡,配制場(chǎng)所宜通風(fēng)良好。每次配制量以小于3 kg為宜,攪拌齒可采用電錘鉆頭端部焊接十字形1 4鋼筋制成。
用毛刷和塑料刮板將底膠均勻涂抹于混凝土構(gòu)件表面,厚度不超過(guò)0.4 mm夕并不得漏刷或有流淌、氣泡,等膠固化后(固化時(shí)間視現(xiàn)場(chǎng)氣溫而定,以手指觸感干燥為宜),再進(jìn)行下一道工序。
(4)卸荷(根據(jù)實(shí)際情況和設(shè)計(jì)要求,此步驟有時(shí)省去)
1)碳纖維加固應(yīng)適度卸荷使加固效果達(dá)到最佳,構(gòu)件所承受的活荷載如人員、辦公機(jī)具宜暫時(shí)移去,并盡量減小施工臨時(shí)荷載。
2)卸荷宜采用千斤項(xiàng)、墊板、頂桿所組成的系統(tǒng),該系統(tǒng)施加反力大小易控制,能更好地使后粘纖維與原構(gòu)件協(xié)同受力,施工效率較高。
(5)配制粘浸膠和裁剪碳纖維布
1)粘浸膠為A.B兩組分,A.B兩組分在包裝桶內(nèi)應(yīng)分別攪拌均勻。然后取潔凈容器和稱重器按說(shuō)明書(shū)配合比混合,并用攪拌器攪拌約3分鐘至色澤均勻?yàn)橹?。攪拌時(shí)最好沿同一方向攪拌,盡量避免混入空氣形成氣泡。每次配制量以小于3kg為宜。
2)按設(shè)計(jì)要求的尺寸用鋒利刀具裁剪碳纖維布,應(yīng)整齊劃一,避免毛刺、缺角。宜在平整木板(如三合板)或紙板上裁剪。在涂刷界面劑前24h施工人員應(yīng)對(duì)加固渡槽內(nèi)表面多次灑水充分濕潤(rùn)。
(6)粘貼碳纖維布
將粘浸膠均勻涂抹于混凝土粘貼部位和碳纖維布上,拐角部位適當(dāng)多涂抹一些。將裁剪好的碳纖維布拉緊對(duì)齊后粘貼,用刮板、滾筒沿同一方向反復(fù)滾壓,去除氣泡,直至膠料滲出,充分浸潤(rùn)膠料碳纖維布。待手指觸感干燥,即可進(jìn)行下一層粘貼[重復(fù)(5)、(6)],并在最后一層碳纖維布表面均勻涂抹粘浸膠保護(hù)。若長(zhǎng)度不夠,碳纖維布可進(jìn)行搭接,搭接長(zhǎng)度不得小于0.1m。
(7)檢驗(yàn)
1)檢驗(yàn)時(shí)可用小錘輕擊或手壓粘貼面判斷粘貼效果,若總有效黏結(jié)面積不應(yīng)小于95g 5%'如出現(xiàn)輕微空鼓(面積小于100 cm)可采取針管注膠的方法進(jìn)行補(bǔ)救。若空鼓面積
大于100cm,宜將空鼓處的碳纖維切除,補(bǔ)粘四周搭接長(zhǎng)度大于0.1 m的碳纖維布?jí)K。
2)對(duì)重要構(gòu)件也可采用載荷檢測(cè), ‘般采用分級(jí)加載至正常荷載的標(biāo)準(zhǔn)值,鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)結(jié)果較直觀、可靠,但費(fèi)用較高,需要準(zhǔn)備千斤頂或配重(常用沙袋、磚塊)、百分表、裂縫顯微鏡、衡器。
(8)養(yǎng)護(hù)
待完全干燥后,可粉刷20 mm厚M 1 5永泥砂漿或噴砂保護(hù),為增強(qiáng)與砂漿的結(jié)合力,碳纖維布上可點(diǎn)粘砂礫、豆石。
三、鋼結(jié)構(gòu)檢測(cè)加固施工檢驗(yàn)與驗(yàn)收
1)工程驗(yàn)收時(shí)有碳纖維及其配套膠料廠家所提供的材料檢驗(yàn)證明。
2)每一道工序結(jié)束后均按工藝要求進(jìn)行檢驗(yàn),并做好相關(guān)的驗(yàn)收記錄。
3)施工結(jié)束后的現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收以評(píng)定碳纖維布與混凝土之間的黏結(jié)質(zhì)量為主,用小錘等工具輕輕敲擊碳纖維布表面,以回聲來(lái)判斷黏結(jié)效果,無(wú)空鼓等粘貼不密實(shí)現(xiàn)象,且黏結(jié)面積大于90%。